Drehstrommotor pfeift bei Betrieb an Frequenzumric

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo liebe www-Experten,

ich habe ein Problem mit einem Drehstrommotor.

Es handelt sich um einen älteren 370W-Motor für 380V /3Ph. Er treibt über eine ins Motorgehäuse integrierte Kupplung eine Industrienähmaschine an.

Damit ich die Nähgeschwindigkeit noch feiner dosieren kann, habe ich den Motor jüngst an einen Frequenzumrichter angeschlossen. Den FU habe ich so programmiert, daß man ihn stufenlos zwischen 25Hz und 50Hz regeln kann.

Seitdem erzeugt der Motor einen häßlichen Pfeifton, wenn man ihn einschaltet, und zwar weitgehend unabhängig von der am Umrichter eingestellten Frequenz. Ich dachte zuerst, wenn ich den Umrichter gegen 50Hz hochregele, würde der Ton verschwinden, dem ist aber nicht so. Auch bei 50Hz pfeift es.

Der Pfeifton ist wirklich nervtötend und stört bei der Arbeit.
(Der Einzige positive Aspekt ist, daß ich den Motor bei der kleinsten Nähpause sofort ausschalte, um den Ton nicht mehr hören zu müssen, und dadurch Strom spare …)

Hat jemand eine Ahnung, wie der Pfeifton zu erklären ist, und was man gegen diesen tun kann?

Der verwendete Umrichter ist von Hitachi, Typ L100-004 HFE.

Vielen Dank für Eure Hilfe!

heri

#2

Pfeift der Motor oder der Umrichter? (OWT)
.

#3

Hallo,

der Motor pfeift.

Gruß
Axel

#4

Hallo liebe www-Experten,

ich habe ein Problem mit einem Drehstrommotor.

Hallo heri,

was du hörst, ist die Schaltfrequenz des Umrichters, der arbeitet nämlich als Schaltregler, um die Verlustleistung in Grenzen zu halten. Aber offensichtlich liegt die Schaltfrequenz noch im Hörbereich, und durch das wechselnde Magnetfeld an den Spulen des Motors wird die Schaltfrequenz dann hörbar.

Motor und Regler gehören ja nicht zusammen, sondern wurden von dir kombiniert, damit liegt auch das Risiko für so etwas bei dir. Der Motor muss mit einem anderen Umrichter keineswegs pfeifen, und der Umrichter muss auch einen anderen Motor nicht zum Pfeifen bringen. Mit der Kombination hast du halt einfach Pech.

Was du brauchst, ist ein Umrichter mit einer Schalt-Frequenz über 20 kHz. Das ändert physikalisch nicht so viel, aber du hörst den Ton nicht mehr.

Ich sehe gerade, du bist Musiker und noch halbwegs jung, vielleicht bist du ja bei hohen Frequenzen (noch) überdurchschnittlich empfindlich - hören andere das Pfeifen auch?

Gruss Reinhard

#5

Hallo Axel

Der Reinhard hat Dich schon richtig verstanden.
Die Ursache liegt aber zu großen Teilen beim Umrichter!
Der Umrichter bildet eine Sinusähnliche Spannung nach indem er in wesentlich höherer Frequenz als der Motorfrequenz ein- und ausschaltet! Das hörst Du! Insbesondere wenn der Motor evtl nicht besonders für Umrichterbetrieb geeignet ist weil die Wicklung nicht vergossen ist.
Du hast zwei Möglichkeiten:
Bei den meisten Umrichtern lässt sich, wie schon erwähnt, die Zwischenfrequenz einstellen. Stelle die so hoch als Möglich. Dadurch erhöht sich zwar die Verlustleistung des Umrichters was aber beim Betrieb an einer Nähmaschine keine Rolle spielen dürfte da nicht immer der volle Strom abgefordert wird.
Als zweite evtl. zusätzlich Maßnahme empfehle ich Dir die Verwendung einer Ausgangsdrossel um die Schaltflanken abzumildern.

Gruß Armin

#6

Hallo,

und vielen Dank schonmal an Reinhard und Armin!

Was du brauchst, ist ein Umrichter mit einer Schalt-Frequenz
über 20 kHz. Das ändert physikalisch nicht so viel, aber du
hörst den Ton nicht mehr.

Ich sehe gerade, du bist Musiker und noch halbwegs jung,
vielleicht bist du ja bei hohen Frequenzen (noch)
überdurchschnittlich empfindlich - hören andere das Pfeifen
auch?

Ja, meine Arbeitskollegin leidet auch darunter.
Ich habe mal in die Spezifikationen des Hitachi Umrichters geschaut,
als Taktfrequenz ist dort angegeben: 0,5 bis 16 kHz.
Also klar im Hörbereich angesiedelt.

Ich habe insgesamt 3 Frequnezumrichter in Betrieb:
2 x Siemens Micromaster bzw. Micromaster Vector am 230V Wechselstromnetz (Motor in Sternschaltung),
und der Hitachi am Drehstromnetz.
Der Hitachi ist der einzige, der pfeift.

Ich könnte natürlich probieren, die Umrichter zu tauschen. Das wäre relativ aufwendig, weil ich dann die Motorschaltungen jeweils von Stern auf Dreieck bzw. umgekehrt umstellen muß, und die Umrichter neu parametrisieren.

Die Siemens Umrichter arbeiten aber auch bei 16kHz, ist das dann überhaupt erfolgsversprechend?

@ Armin:

Ich habe mal im Handbuch nachgeschaut, der Default-Wert für die Pulsfrequenz liegt scheinbar bei 5kHz. Mal kucken, ob ich dadran was drehen kann, und ob sich dann was ändert.

Wie ist das mit der Ausgangsdrossel?
Ist das ein externes Gerät? Wo bekommt man sowas ?
Was muß man preislich dafür kalkulieren ?
Ich habe mal bei eBay „Ausgangsdrossel“ eingegeben aber keine Treffer
erzielt.

Viele Grüße
heri

#7

Problem gelöst! [Re: Drehstrommotor pfeift …]
Hallo,

ich habe jetzt die Pulsfrquenz auf 16 kHz eingestellt,
und das Pfeifen ist weg!

Vielen Dank für Eure Tipps !

heri

#8

Hi !

Wenn Dein Motor wirklich etwas älter ist, solltest Du über den Einsatz eines Filters am Ausgang des Umrichters nachdenken.
Ältere Motoren haben oft nicht die benötigte Isolierklasse für den FU-Betrieb. Das dU/dt (Spannungsspitzen) können bis zum doppelten der Zwischenkreisspannung gehen. Und die liegt bei einem FU beim 1,41-fachen der Eingangsspannung.
Ein defekt der Isolierung ist damit möglich.

Gruß Markus